Перейти к содержанию

ИИП на TL494+SC1211S+N-канальные полевые транзисторы


Mayder

Рекомендуемые сообщения

Подскажите пожалуйста. Есть желание собрать блок питания с регулировками тока и напряжения на основе схемы

Скрытый текст

12.png.8569db8c5c39bdeebe31cb252e46203c.png

За неимением рядом магазинов и в кармане комплектующих, ищу способы как "приготовить" эту схему с N-мосфетами. Имеется материнская плата от старенького стационарника в качестве донора, на ней в питании процессора для управления полевиками стоит драйвер SC1211S

(схема включения из даташита)

Скрытый текст

59f43552ee87b_.jpg.03b124c09aaeb1559024ed6fddbe6a25.jpg

По данному драйверу из даташита ничего толком понять не смог(английский в процессе изучения, а переводчики переводят такую непонятную жуть). В интернете была найдена только Ссылка на повышающий модуль из 12 В для зарядки ноутбуков на ТЛ494 с сайта Радиокота

Скрытый текст

59f43553c03c0_.thumb.jpg.f8ab33feab8ccc6428020e082a7f92db.jpg

И больше ничего... Только даташиты и все.

Автор переделки упоминал что это понижающий драйвер, и еще многое и многое... У меня весь затык в использовании N-мосфета в качестве верхнего ключа. Думал возможно этот драйвер сможет решить мою проблему, если использовать схемное решения как в даташите, с некоторыми изменениями:

Скрытый текст

1212.jpg.25a1b6c0557939ff055d69e6d25fcb0c.jpg

Так можно? Тогда вопрос, куда подцеплять вывод(ы), идущие к VPN1. В схеме самоделки с Кота они висят в воздухе, но мне кажется это неправильно. В даташите он подключается к выводу OS1 SC2643, 4-х фазный ШИМ контроллер с материнской платы, а тут его не будет...

Автор самоделки еще использует ТЛ494 на частоте около 290кГц, хотя я читал достаточно подробное описание эксперимента, где проводили опыты с ней на разных частотах и пришли к выводу, что при частоте больше 150кГц смысла использовать ее нету. Но у автора все заработало, значит драйвер решает эту проблему непонятно чего на выходе ТЛ при большой частоте? В даташите драйвера мелькнуло значение 1,5МГц частоты работы...

Плохо, что мосфеты с материнки всего на 30 вольт максимального напряжения, запас никакой по напряжению получается, придется другие использовать N-канальники

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

На выход после дросселя забыл поставить конденсатор. Перерисовал схему, как она думаю должна быть в итоге. Пока без номиналов, если кто откликнется, то расставлю/рассчитаю номиналы.

Обвязку SC1211 взял из даташита, нога VPN висит в воздухе. Как я понял, она связана с работой фаз питания процессора, и толи с нее снимается сигнал для ШИМ-контроллера, толи сам ШИМ-контроллер шлет сигналы на нее через эту ногу, но я склоняюсь к первому. Тогда пусть и болтается в воздухе, или на землю посадить ее через резистор, пусть греет его.

Питание взял через TL431, по даташиту у драйвера питание 3мА рабочее/в покое, хотя в интернетах(нашел все таки некоторые отрывки на форумах об этом драйвере, стоило только сменить поисковик...) пишут что до 3,5 А может выдавать, и это в корпусе SOIC-8. В даташите по этому поводу ничего нету, и вообще 3 мА это единственный упоминаемый ток у драйвера. Питание возможно изменю и драйвера, но с этим немного затык, т.к. максимум питания 16 вольт, рекомендуется от 9 до 15, а у меня обмотка у тр-ра с отводами на 8, 16,2 и 24 вольта выпрямленного с конденсатором. Можно по 16.2 навтыкать диодов штуки три последовательно и как раз войти в рамки рекомендуемого, но это костыль...

Думаю, стоит ли ставить к затворам резисторы от драйвера. В даташите их нету, но встретил рекомендации "Если ставить подавляющие звон затворные резисторы, то появляется сквозной ток, а если соединять напрямую то сильные вч колебания по фронтам". У преобразователя с Радиокота автор поставил резисторы 2.2 Ом, вроде немного...

Скрытый текст

1111.thumb.jpg.7d8b8130f9ed319497e84fd3718381de.jpg

 

Изменено пользователем Mayder
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В ходе дальнейшего изучения вопроса нашлись схемы материнских плат, где драйвер управляет одним верхним ключом, и двумя параллельными нижними(Даташит от sc2643vx, ШИМ-а который пинает драйверы на материнской плате). Зачем это нужно?

Скрытый текст

59f5f33fd6091_SC1211sc2643.jpg.b84c02eaca8d7ccb0582aa4158dfb4a0.jpg

У меня на материнке-доноре как раз группами по три транзистора питания процессора организовано, правда подзабыл 3 фазы или 4 там...

Была шальная мысля поэксперементировать с родным ШИМом, вроде все там обманывается не слишком заумно. Но один не потяну, а тут походе помощи не дождусь:unsure:. С ТЛ494 бы закончить схему

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

У меня такой трансформатор, в принципе можно будет и взять обмотку 17,1 В( 24 после моста с конденсатором-2*0,6 падение на мосте= 22,8 В). Хотелось иметь стандартные 24 вольта, но можно будет поступиться этим. По новому госту вроде 230 же должно в розетке быть, но я в деревне... вольт 200+-лапоть зимой, может и обмотки 17,1+5,7 вольта не дадут 32 вольта чистыми на выходе...

Скрытый текст

59f70932d57a0_-3.jpg.c6658fa2b675738e636290f554145f1f.jpg

Даташит я читал, но, опять же. Первый раз вообще с драйверами столкнулся, даже и не обратил внимания(по незнанию) на это. Спасибо за полезный тычок носом:)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

А почему решили непременно за синхронный выпрямитель взяться? Он даёт существенный выигрыш в КПД только на низких напряжениях (менее 3-5В). В остальных случаях только значительно усложняет схему. Есть подводные камни (сквозной ток из-за слишком быстрого открывания оппозитного ключа) и особые требования к трассировке.

В 28.10.2017 в 13:29, Mayder сказал:

весь затык в использовании N-мосфета в качестве верхнего ключа

У вас, кстати, много будет возни по компенсации ООС по напряжению, току, возможно, захотите убрать датчик тока из минуса...в соответствующей теме эти вопросы и не только, касательно понижающего стабилизатора, решены, причём, без драйвера на ИМС.

Изменено пользователем Vslz
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Тему о TL494 я прочитал в первую очередь, и результаты вашего моделирования видел, схему с бутстрепом рассматривал в качестве варианта для изготовления, но подумал, что если есть драйвер для пинания затворов, пусть и такой можно сказать специфичный, то почему бы его не использовать? У него рабочая частота до 1,5 МГц, мне такие частоты не нужны конечно, но значит у него на выходе довольно качественный сигнал идет, нет таких проблем, как с использованием ТЛ на высоких частотах. Можно сказать приятным бонусом КПД чуть повыше)

Датчик тока из минуса вроде и не собирался убирать, я в другом месте как то его не вижу) Я учился ковыряться в импульсниках на стареньком АТХ блоке и схеме итальянца( Сейчас этот блок благополучно переделал в зарядное для аккумуляторов автомобильных, частенько радует, ибо есть аккумуляторы которые используются не в машине и надо их частенько заряжать). Пока все оживил и подогнал как надо, то чего только не читал. Но в основном все строится на этих знаниях и этой схеме.

Про компенсацию ООС по току/напряжению- а чего там сильно сложного? То вроде уже саму ТЛ-ку надо обвязывать, подбирать цепочки на 3ю ногу с компараторов.(Или я чего-то недогоняю?)

Требования к трассировке весьма огорчили, опыта самостоятельного рисования плат маловато, но с основными требованиями рисования плат ознакомлен

Изменено пользователем Mayder
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

22 часа назад, Mayder сказал:

результаты вашего моделирования видел

А там и нет почти никаких результатов, только скриншоты моделек с кратким описанием. Основное осталось за кадром. Перелопачены десятки схем...:D2017-11-01_160138.thumb.gif.3773672c47d89980f3935f3579997a4d.gif

В некоторых применениях, минус является общим и его нельзя разрывать никакими датчиками. Пример - автомобильные DC-DC преобразователи, VRM для питания мощных потребителей в ПК. Радиолюбители в результате безуспешных попыток измерять ток в + шине, часто приходят к заключению, "надо применять специальный Rail-to-Rail операционник, а он редкий и дорогой, поэтому, ну его..."

Если вы ограничитесь работой с трансформатором и выпрямителем, тогда датчик тока в минусе допустим, но падение на нем в вашем варианте включения, не входит в петлю ООС по напряжению. Может быть просадка от 50 до 500 мВ. Решайте сами, пойдёт это вам или нет.

Задача компенсации не в том, чтобы любой ценой заставить замолчать (это вообще опасно) свистящий/трещящий ИИП, а сделать его реакцию на изменение нагрузки максимально быстрой и адекватной, без перерегулирования и колебаний. Можно разворотить плату в хлам, пока подберете нужные номиналы и схемы компенсации. Схемы, которые я приводил - компенсированы, при желании, могу показать переходные процессы.

22 часа назад, Mayder сказал:

с компараторов

Операционные усилители. Компараторами их может сделать неправильная компенсация.

22 часа назад, Mayder сказал:

есть драйвер для пинания затворов, пусть и такой можно сказать специфичный, то почему бы его не использовать? У него рабочая частота до 1,5 МГц, мне такие частоты не нужны конечно, но значит у него на выходе довольно качественный сигнал идет, нет таких проблем, как с использованием ТЛ на высоких частотах

Сам по себе драйвер не решает проблему, как и полевой транзистор. И то и другое требует правильного применения.

Изменено пользователем Vslz
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Мдаа... работу вы конечно в моделировании произвели знатную:)

Падение на шунте в минусовом проводе меня устраивает, ничего страшного.

Работы по наладке обратной связи изучал по статьям, где и указывалось чаще всего то, что если блок "Не пищит/трищит" то значит все хорошо и жизнь легка. Осциллографа нету для проверки, что творится на выходе ИИП проверить. Стационарный компьютер еще оживить надо, чтобы сделать из него подобие осциллографа. Мой первый переделанный регулируемый блок из АТХ вроде не взорвался вроде при изменении напряжения и тока:rolleyes: значит в какой-то мере такая методика подходит.

Драйвер хотел бы использовать, чтобы уменьшить количество рассыпных деталей, которые могут крякнуть в ненужный момент, да и просто для удобства, ну и интересно попробовать как оно будет, на драйвере.

А на самом деле у меня просто отсутствуют стабилитроны, а в вашей схеме без них никак. Купить негде, а ждать долго. Присмотрел набор разных стабилитронов уже, буду заказывать

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Стабилитроны? :huh: Силюсь вспомнить, где же без них нельзя обойтись...Вот последняя версия схемы с N-кан. ключём и бутстрепным драйвером.

Q5/D5/R6 - просто параметрический стабилизатор напряжения +18В, его можно заменить на кренку 7815 или 7818. Минус 1 стабилитрон.

Стабилитрон D1 в базе Q2 заменяется светодиодом с прямым падением 2-3,5 В. То есть, любым маломощным - катодом к базе Q2. 

Про необходимость питания ОУ-датчика тока более высоким напряжением я говорил. Если на выходе будет более 15 В, то U2 запитать от LM7824, 7827 или LM317 на 24-30 В. Пойдут и маломощные версии тех же кренок.

Всё, нет стабилитронов.;)

2017-11-02_232535.gif

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Следующая пара сообщений из ЛС(опубликовано с согласия собеседника):

Сначала я написал сообщение на несколько минут неотрывного чтения про частичное совмещение дискретного драйвера с вашей схемы и драйвера SC1211, но потом посмотрел и понял, что если добавить еще пару деталей, то получится целиком ваша схема, а тогда смысла в драйвере и нет...:D

Схема из вашего поста не сильно сложная вроде, не отпугивает по крайней мере. Но у меня есть мысль, запустить ТЛ494 на частоте близкой к 300кГц(максимум по даташиту, а увеличить частоту хочу, для уменьшения значений емкости выходного конденсатора и индуктивности выходного дросселя, да и на выходе должно же быть стабильнее уже напряжение(Главная цель)), хотя достаточно подробный эксперимент из профильной темы ТЛ гласит о нецелесообразности применять ТЛ на частотах выше 150кГц, ибо на выходе начинаются завалы фронтов и прочее и прочее... Ваш дискретный драйвер как-нибудь способен побороть этот недуг? В теме по ТЛ вы писали

Скрытый текст
Цитата

...приняты меры, значительно улучшающие фронт/спад. Это получено за счёт удачного сочетания нескольких факторов: выход 494 включен в режиме ОЭ, имеет минимальное время спада. Каскад ОЭ на маломощном BC546 имеет значительное усиление по напряжению. Он не только инвертирует сигнал - за счёт стабилитрона в базовой цепи на базу подаётся отрицательное смещение -3В, которое запирает BC546 с максимально возможной скоростью (лучше точно не получить!...

*Вырвано из текста

Меры значительно улучшающие фронт/спад на частоте 91,5кГц( посчитал через калькулятор частоты ТЛ494 по номиналам деталей обвязки ТЛ из вашей схемы). Как дальше поведет себя схема?

Еще, если избавляться от стабилитрона в базе транзистора от ТЛ (по вашей схеме Q2), то будет ли хватать быстродействия рекомендованного вами вместо стабилитрона светодиода? 300кГц почти(в теории) все таки. Вашу фразу про диоды читал

Скрытый текст
Цитата

...Но чрезмерное увеличение скорости открывания, оказывается, не любят диоды с большими барьерными ёмкостями (800-2000пФ), которые как раз начинают перезаряжаться с напряжения -0,45В до -24В. При этом возникает большой бросок тока - через диод Шоттки и ключ. Это не есть хорошо...

*Вырвано из текста

У меня есть сдвоенный диод Шоттки от 5 В линии АТХ блока, он на 45 вольт, 2х10 А. По некоторым даташитам частота работы до 1МГц( в остальных вообще нету информации такой). Вроде и за глаза такой частоты, даже при 300кГц.

Можно ли добиться такого же быстродействия (почти 300кГц) по вашей схеме, с учетом выкидывания стабилитронов? Или я слишком много захотел, не имея многих элементов, работать с такими частотами...

Цитата

Q5/D5/R6 - просто параметрический стабилизатор напряжения +18В, его можно заменить на кренку 7815 или 7818. Минус 1 стабилитрон.

Такой стабилизатор же можно будет сделать, если вместо просто стабилитрона, применить ТЛ431? Тот же стабилитрон, только регулируется. И не нужны кренки:)

Мечта у меня собрать что-то типа лабораторного ИИП, хотя ИИП и никак не согласуется со званием "Лабораторный". Но схема питания процессора же работает от импульсного преобразователя(пусть и ох как навороченного, сложного), значит можно добиться и от импульсного источника достаточно качественных показателей питающего напряжения, там шаг изменения выходного напряжения 0,015 В при разных входящих сигналах(ножки VID, для управления питанием), а это достаточно точно. Я уже обдумал даже как с помощью костылей заставить работать родной ШИМ с материнской платы(звучит сильно громко конечно, но все же). Там из внешнего обвеса придется добавить дополнительно 2 ОУ, для регулировки напряжения и тока(если еще все так просто), и еще дополнительно разобраться с токовой обратной связью. Сейчас для общего развития и для души читаю про организацию цепей питания процессоров на стареньких материнках( по новым меньше материалов, да и старые проще достать на запчасти если сильно прижмет надобность).

Извиняюсь за длиннопост и за свои чрезмерные "хотелки":rolleyes:

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Ответ @Vslz :

"

Цитата

Можно ли добиться такого же быстродействия (почти 300кГц) по вашей схеме, с учетом выкидывания стабилитронов

Цитата

Как дальше поведет себя схема?

Замена стабилитрона 4,7 В на СИД возможна, кардинальной разницы нет. Но насчёт 300 кГц...

В последней схеме ток перезарядки затвора с ключом IRF3205 на частоте 96кГц (по симулятору), составляет 1,5А, 120нс - фронт, -2,8А, 20 нс - спад. Общие потери на ключе 3Вт. КПД без учёта потерь в магнитопроводе дросселя, будет около 96,4% при 20А и 13,8В на выходе с диодами Шоттки, без синхронного выпрямителя. С более тяжёлым и мощным IRF1404S - 1,5А, 150нс - фронт, 3,5А, 20нс - спад. Общие потери на ключе 1,9 Вт. Считаю, хороший результат.

Если увеличить частоту до 300 кГц, просимулировал - смотрите табличку с измерениями на рисунке:

Скрытый текст

1.thumb.gif.c2883e2af1a4e7a746e2dc1da6df90eb.gif

Схема работает, даже КПД свыше 90%, но мне всё-же не нравится: потери  IRF3205 возросли до 6 Вт, IRF1404 - до 3.9 Вт, вдвое, вам оно надо? Фронты и спады - те же, то есть, стали заметнее на фоне короткого периода. Причём, заметна уже медлительность ключа IRF3205, тут ему никакой драйвер уже не поможет. Дроссель можно будет уменьшить до 5-8 мкГн. Потери в диодах Шоттки не выросли ничуть. На такой частоте можно будет запустить схему небольшой мощности, на маломощном мосфете, типа IRFZ44N, Ампер 10 по выходу. Но на 100-150 кГц он в любом случае будет меньше греться:

Скрытый текст

2.thumb.gif.981d8248c23b766532880a5650ac06c8.gif3.thumb.gif.68477fa64625483efce8634c95aeb856.gif4.thumb.gif.b18fcc11fd49994805ea058c707dac6c.gif

Или придётся снижать напряжение на затворе и брать транзисторы LogicLevel ... которые обычно низковольтные (25-30 В). Таким образом, мы плавно переходим к...знакомым нам понижающим стабилизаторам в видеокартах и системных платах...

Никаких преимуществ, на мой взгляд, перед той же схемой на 100 кГц у неё не будет. Обычные и доступные металлопорошковые кольца не пойдут. Выходной и входной конденсаторы по-прежнему надо будет набирать исходя из Iripple (а не частоты), поэтому меньше их не будет, на конденсаторах вы не сэкономите. Дроссель можно будет сделать маленьким - единственный сомнительный плюс. Трассировку дорожек такого блока питания сделать будет сложно, тем более на односторонней плате.

В серьёзных конторах для снижения потерь, обычно выбирают как раз обратный путь. Посмотрите пример автоматизированного расчёта http://www.ti.com/. Самые качественные и высокоэффективные, а значит и долговечные решения - с самой низкой частотой переключения. Зато они самые габаритные и дорогие. Высокая частота нужна для снижения габаритов, за это приходится расплачиваться очень высокими рабочими температурами даже при обдуве:

Скрытый текст

5.gif.01bbe3d8a3e10f0abf3b558f45d1014e.gif

Самую первую схему бутстрепного драйвера на дискретных компонентах я увидел в книге "Мощные полевые транзисторы и их применение Э.С. Оксер 1985г", с 138.

Скрытый текст

6.gif.7bf87d946f1f744f28ea8ae8fd9226f0.gif

Несмотря на то, что без серьезной доработки не годится для ВЧ-коммутации, она сильно на меня подействовала :bomb::shok:, в результате появилось то, что показано на предложенной мной схеме. Но постепенно, не сразу - пока все тараканы и косяки были отловлены и исправлены. В схеме SmartUPS позаимствовал "ключевую" доработку, всего один резистор в базах эмиттерного повторителя, устраняющий аварийную ситуации в режиме прерывистого тока нагрузки. Но о её потенциальной возможности, похоже, мало кто знает:crazy:. А без резистора было бы хреново...

Мощные полевые транзисторы и их применение Э.С. Оксер 1985г.djv

" Конец цитаты

Изменено пользователем Mayder
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...